利用 Spitzer 次级掩食研究冷气态巨行星大气组成的趋势
地球与行星天体物理
2020-01-08 v1
摘要
我们给出了五颗冷（低于约 1000 K）凌星气态巨行星的新 3.6 和 4.5 微米次级掩食测量：HAT-P-15b、HAT-P-17b、HAT-P-18b、HAT-P-26b 和 WASP-69b。除 HAT-P-15b 外，我们在至少一个波段探测到了掩食。我们确认并精化了 HAT-P-17b 的轨道偏心率，它也是样本中唯一已知有外围伴星的行星。我们将这两个波段测得的掩食深度（分别敏感于甲烷相对于一氧化碳和二氧化碳的相对丰度）与每颗行星的一维大气模型预测进行比较。对于具有氢主导大气且平衡温度低于约 1000 K 的行星，该比值应随大气金属度和碳氧比两者变化。对于 HAT-P-26b，我们的观测与透射光谱推断的低大气金属度吻合良好。我们发现四颗探测到掩食的行星都最好由具有相对高效向夜侧能量输运的模型匹配。我们未见行星质量与大气金属度之间存在太阳系式相关的证据，而是识别出推断的甲烷/(一氧化碳+二氧化碳)比值与恒星金属度之间的一个潜在（1.9 西格玛）相关。我们刻画这一潜在趋势的能力受限于恒星金属度值相对较大的不确定性。我们的观测首次揭示了这些行星在詹姆斯·韦伯空间望远镜可观测波长处的亮度，该望远镜将能分辨出单独的甲烷、一氧化碳和二氧化碳带，并对其大气组成给出更强约束。
引用
@article{arxiv.1908.00014,
title = {Investigating Trends in Atmospheric Compositions of Cool Gas Giant Planets Using Spitzer Secondary Eclipses},
author = {Nicole L. Wallack and Heather A. Knutson and Caroline V. Morley and Julianne I. Moses and Nancy H. Thomas and Daniel P. Thorngren and Drake Deming and Jean-Michel Désert and Jonathan J. Fortney and Joshua A. Kammer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.00014},
year = {2020}
}
备注
24 pages, 25 figures, accepted for publication in AJ